[00385676]超大比表面积碳纳米管的制备研究

超大比表面碳纳米管（CNTs）在超级电容器电极材料、储氢材料和吸附材料等方面有重要应用前景，是目前研究和开发的热点。直接合成超大比表面CNTs是最常用的方法，但该种方法成本太高，不太可能获得工业应用。采用化学处理方法，使CNTs管壁上形成无数小孔。小孔的形成使比表面积大大增加，为气体分子或液体分子的吸附提供了更多的位置，同时也为气体分子或液体分子的流动提供了更多的通道。以化学处理前后的CNTs作为超级电容器电极材料为例，在相同的实验条件下，处理前的比表面190m<'2>/g，比容量为37F/g，经过简单处理后，比表面积增加到960m<'2>/g，比容量也达到130F/g以上。由此可见，超大比表面CNTs有着非常好的应用前景。应用范围：采用水煤气变换法对CNTs进行后处理，在CNTs表面形成均匀分布的微孔。该种方法可有效控制微孔大小，且CNTs损失可控制在10%以下，对后处理所使用的反应器没有特殊要求，是很有市场竞争力的增大CNTs比表面积的方法。市场前景及经济效益分析：年产超大比表面CNTs 200吨，综合成本40万元/吨，销售价120万元/吨，销售额2.4亿元，利税1.6亿元。CNTs是理想的超级电容器电极材料和气体吸附材料。由于电动汽车和氢气燃料电池汽车的推广使用，超级电容器和氢气储存材料成为必需品。到2008年，国内超级电容器生产所需CNTs将达到上百吨，氢气储存材料的需求量将更大。